具有间接热交换器的冷却塔的制作方法_4

文档序号:9308369阅读:来源:国知局
将空气吸入,并且在其一个端部附近这种空气被向上推动穿过间接热交换部分105并且相对于蒸发液体流大致沿着逆流方向向上穿过直接热交换部分104。蒸发液体从蒸发液体分配组件103向下分配。这种蒸发液体向下流过直接热交换部分104。离开直接热交换部分104的蒸发液体向下穿过间接热交换部分105,并且收集在集液槽109A中。所收集的蒸发液体由栗109从集液槽109A栗送回到配水组件103。板式热交换器对或盒105A通常如此相互间隔开,从而在板式热交换器105的这些板内部流动的流体由在板式热交换器105的板对外面流过的蒸发液体以及按照逆流的方式吸入并且大致向上穿过间接热交换部分105的空气按照显热和潜热方式冷却、加热、冷凝和蒸发。
[0050]在上述热交换器100的操作中应该理解的是,根据所要求的性能,这种热交换器可以在蒸发液体离开蒸发液体分配系统并且风扇向上推动空气穿过直接和间接热交换部分的情况下操作。可以在不用风扇向上推动空气穿过直接和间接热交换部分的情况下操作,从而蒸发液体只是离开并且向下穿过间接和直接热交换部分。最后,蒸发液体还可以不通过蒸发液体分配组件提供,并且该热交换器将只是这样操作,从而在流经间接热交换部分的板的流体由在热交换器或冷却塔中的风扇作用下抽吸向上从中穿过的空气冷却、加热、冷凝或蒸发。
[0051]现在参照图11和12,在110处大致显示出根据本发明的板式热交换器的视图。每个板式热交换器显示为由相互间隔开的一系列板对或盒116构成。在112处显示出流体出口集管,而在114处显示出流体入口集管112。如图12所示,在详细的分解视图中可以看出,流体出口集管112包括开口 118,从而所要冷却、加热、蒸发或冷凝的流体可以从每个板对116内离开。另外显示出在板116之间有多条通道120,从而蒸发液体和空气能够在板116的外侧上通过以给在板式热交换器110的相连板或盒116内通过的流体提供显热和潜热传递。可以看出,每个板盒116包括内部流体通道122,它使得所要冷却、加热、冷凝或蒸发的流体能够通过流体入口集管114进入,穿过相连板对或盒116的内部,并且通过在每个板对中的开口 118离开以进入出口集管112。可以看出,这种板式热交换器组件110在每个盒组件116的两个侧面上通常包括有Chevron、压纹、网格线、波纹、微结构或任意其它表面增强图案,以提供更大的表面区域以及湍流,从而能够改善性能以及在每个盒116内的流体和在每个盒116的外表面上流过的空气以及蒸发流体之间的热交换。慎重选择在板上的表面增强图案的几何形状,从而形成在位于每个盒组件116之间的空间中的通道使得能够在一起在每个盒116之间经过的空气和蒸发液体之间实现良好的热传递和质量传递。这种外部通道通常为但不限于从相互靠近或甚至接触的相邻盒形成为Chevron图案形式的普通交叉图案。这种结构导致在包括间接热交换部分的本发明热交换器的所有实施例中的整体性能改善。表面图案在板的每一侧上可以是不同的。板表面可以经过化学处理(例如纳米喷涂)以实现最佳的表面拉伸数值,因此增强空气和蒸发液体相互作用。
[0052]现在参照图13,在130处大致显示出根据本发明的板式热交换器。可以看出,每个这种板式热交换器由一系列相连的板对或盒136构成。每个板盒136在其内部具有内部空间以使得通过流体入口集管134进入的流体能够在每个板盒136内流过并且通过流体出口集管132离开。每个入口集管包括间隔环134A以使得集管134能够固定在一系列板盒136上,并且具有出口集管间隔环132A以使得流体出口集管132能够安装在这一系列板盒136上。另外,在分解视图中可以看出,在每个板盒136之间存在间隔138以提供足够的通道,让蒸发液体在板136组装好的情况下按照横流、并流、逆流或其一些组合的方式流动。这种间隔还使得空气能够在这些板之间流过,这种空气通常在热交换器130内的风扇作用下按照横流、逆流、并流方式或其一些组合方式抽入。在板盒之间的这种间隔通过使得在每个板对或盒136内的流体盒在这些板对或盒136之间的通道中流动的蒸发液体以及空气之间能够发生显热和潜热交换。在每个板盒内的内部通道标为139。
[0053]现在参照图14,该图显示出板式热交换器组件140的透视图。可以看出,板式热交换器组件140由一系列板盒146构成,每个包括有内部通道以使得流体能够在其中流动。可以看出,每个板盒最好包括Chevron或其它表面结构以使得每个板对的表面区域增大。可以看出,板式热交换器组件140还包括通过出口集管间隔环142A与这一系列板盒连接的流体出口集管142以及通过入口集管间隔环144A与这一系列板盒146连接的流体入口集管144。可以看出,通道148由在每个相邻板盒146的外侧上的凸起表面形成,从而使得蒸发液体能够在每个板盒146之间流动,从而为在每个板盒146内流动的液体提供可感知的冷却。另外,通道148形成在板盒146之间的空间,从而空气能够在板盒146之间按照逆流、并流、横流方式或其一些组合方式抽入,以便与蒸发液体形成显热和潜热交换,并且因此为在这些板146内的流体提供间接的冷却、加热、冷凝或蒸发。间隔件149是可选的,它为板式热交换器组件140提供额外的结构支撑,以在用螺栓将板式热交换器组件140紧固时防止凸起表面破碎。还有,这些间隔件149可以用来将通道148的宽度增加超过其自然数值,该数值为凸起表面高度的两倍。
[0054]现在参照图15-18,该图显示出板式热交换器组件150的详细视图。可以看出,每个板式热交换器组件由具有流体出口集管152和流体入口集管154的一系列板对或盒156构成。每个流体入口集管154通过流体入口集管间隔环154A连接,并且流体出口集管152通过流体出口集管间隔环152A连接。可以看出,这一系列板对或盒156通过在每个板盒156的外侧上的凸起表面图案相互间隔开。在每个板上,所述增强的表面图案位于两个侧面上。它由凸起表面(波峰,158A)和下凹表面(波谷,158B)构成。在板的一个侧面上的波峰158A为在另一个侧面上的波谷158B(反之亦然)。波谷158B相互接触以形成在板对或盒156内的内部通道159。在每个板对156的外表面上的波峰158A接触相邻板对156的波峰以形成外部通道158 (例如,通常为网格图案),从而空气和蒸发液体能够在这些板盒156外面以及之间流动,从而提供良好的显热和潜热交换。可以看出,每个板盒156在每个板盒组件156的两个侧面上具有Chevron或任意其它的表面增强图案,以提供更大的表面区域和湍流,从而能够改善性能以及在每个板盒156内的流体和在每个板盒156之间流动的蒸发液体之间的热交换。慎重选择在板上的表面增强图案的几何形状,从而形成在每个板盒组件156之间的空间中的外部通道158能够在一起在每个板盒156外面以及之间流动的空气和蒸发液体之间实现良好的热传递和质量传递。该外部通道通常为但不限于普通的网格图案。
[0055]在本发明的所有实施例中,这些板由各种钢材例如不锈钢或其它耐腐蚀钢和合金构成。这些板还可以由能够在板内的流体和从中向外流出的蒸发液体或空气之间实现良好热传递的其它材料构成。这些材料可以为铝或铜;各种合金或具有耐腐蚀性和良好热传递性的塑料。
【主权项】
1.一种热交换方法,包括以下步骤:提供直接蒸发式热交换部分和间接热交换部分,所述间接热交换部分在多条通道内引导流体流,所述直接热交换部分包括顶部、底部、进气口和出气口,所述间接热交换部分包括顶部、底部、进气口和出气口,所述间接热交换部分大致设置在所述直接热交换部分上方;将蒸发液体大致向下分配到并且穿过所述间接热交换部分,从而在所述多条通道内的流体流和所述蒸发液体之间发生间接热交换;使得空气在所述间接热交换部分的进气口和出气口之间运动,并且使得空气在所述直接热交换部分的所述进气口和出气口之间运动,运动穿过所述间接热交换部分的空气与运动穿过所述间接热交换部分的所述蒸发液体交换热量和质量,并且因此与在间接热交换部分中的所述多条通道内的流体流间接交换热量,运动穿过所述直接热交换部分的空气与运动穿过所述直接热交换部分的蒸发液体交换热量和质量;将离开所述间接热交换部分的基本上全部蒸发液体大致向下分配到所述直接热交换部分上,其中所述间接热交换部分由板式热交换器构成,所述板式热交换器由形成第一系列流道和第二系列流道的交替结构的一系列相邻板盒构成,将入口集管和出口集管可操作地连接至所述第一系列流道,从而所述流体流能够流入到
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